Evaluation of Artificial Intelligence-Based Gleason Grading Algorithms “in the Wild”
Notice bibliographique
Résumé
The biopsy Gleason score is an important prognostic marker for prostate cancer patients. It is, however, subject to substantial variability among pathologists. Artificial intelligence (AI)-based algorithms employing deep learning have shown their ability to match pathologists' performance in assigning Gleason scores, with the potential to enhance pathologists' grading accuracy. The performance of Gleason AI algorithms in research is mostly reported on common benchmark data sets or within public challenges. In contrast, many commercial algorithms are evaluated in clinical studies, for which data are not publicly released. As commercial AI vendors typically do not publish performance on public benchmarks, comparison between research and commercial AI is difficult. The aims of this study are to evaluate and compare the performance of top-ranked public and commercial algorithms using real-world data. We curated a diverse data set of whole-slide prostate biopsy images through crowdsourcing containing images with a range of Gleason scores and from diverse sources. Predictions were obtained from 5 top-ranked public algorithms from the Prostate cANcer graDe Assessment (PANDA) challenge and 2 commercial Gleason grading algorithms. Additionally, 10 pathologists (A.C., C.R., J.v.I., K.R.M.L., P.R., P.G.S., R.G., S.F.K.J., T.v.d.K., X.F.) evaluated the data set in a reader study. Overall, the pairwise quadratic weighted kappa among pathologists ranged from 0.777 to 0.916. Both public and commercial algorithms showed high agreement with pathologists, with quadratic kappa ranging from 0.617 to 0.900. Commercial algorithms performed on par or outperformed top public algorithms.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,012 | 0,027 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,003 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».